2018-2019学年九年级物理全册 第二十二章 能源与可持续发展 第2节 核能教案 （新版）新人教

1第2节核能┃教学整体设计┃【设计思路】本节内容由“核能”“裂变”和“聚变”三部分构成。这部分内容中的裂变、链式反应、聚变等概念，学生头脑里是一个空白，所以在教学中以讲授为主，讲授过程中贯彻通俗性原则，通过恰当的比喻和对比来帮助学生理解。需要通过学生搜集大量的事例、资料，对这些内容进行了解来锻炼学生收集信息和处理信息的能力。【教学目标】一、知识与技能1．了解原子、原子核的结构。2．了解核裂变和核聚变。二、过程与方法通过类比的方法来研究核裂变的过程。三、情感、态度与价值观了解核能的优点和可能带来的问题。初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响。【教学重点】核能的由来及其优点和可能带来的问题。【教学难点】裂变与聚变及其应用。【课前准备】原子结构挂图、核电站挂图、火柴、多媒体课件等。2┃教学过程设计┃教学过程批注一、创设情景，激情导入引导：1945年8月6日和8月9日，美国将两颗外号为“小男孩”和“胖子”的原子弹，分别投到日本的广岛和长崎，原子弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。投影：原子弹爆炸后浓烟笼罩广岛上空的图片。你知道为什么原子弹的威力这么大吗？你想知道它的原理吗？学习了本节知识后你就会明白了！从而引入课题：《第2节核能》让学生直观了解原子弹的破坏力，为学习新知做好铺垫。二、探究新知，得出结论(一)核能引导：原子核在发生变化时，会释放出巨大的能量，那么你了解原子的结构吗？核能是如何产生的呢？(学生回忆原子结构。原子是由原子核和核外电子组成的，电子在绕核运动。)投影：展示原子结构的挂图或投影，回忆原子的结构组成。(学生观察原子结构图片并阅读课本“核能”，了解原子结构，知道核能的由来。)小结：原子核是由质子和中子组成的。质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能。(二)裂变引导：1934～1938年间，科学家利用中子轰击质量较大的铀235原子核，使其裂变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。问题：铀235只有在中子的轰击下才能发生裂变且释放出核能，假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止了。那么，怎样才能使裂变不断进行呢？实验：将火柴搭成如图所示的结构，想像你在点燃第一根火柴后，会发生什么情况。通过学生交流，学习信息处理方法，培养信息处理能力。3(学生观察点燃第一根火柴后所发生的情况。注意：小心烫伤，小心火灾！)引导：为了让裂变继续下去，科学家用中子轰击铀235原子核，铀核裂变释放出核能，同时还产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是链式反应。如图为链式反应示意图。利用火柴模拟链式反应。让学生理解核裂变的原理。演示时，要想办法使火柴充分燃烧而不熄灭。也可以让学生自己去做，但要注意防火。引导：加以控制的链式反应，能够使核能和平利用。例如：课本图22.2－4为核电站的核反应堆中发生的链式反应，就是可加控制的链式反应。我们应该控制链式反应，把核能应用于和平建设事业。链式反应如果不加以控制，大量原子核就会在一瞬间发生裂变释放出极大的能量。例如：原子弹爆炸时发生的链式反应是不加以控制的。爆炸时释放的巨大核能产生的高温高压气体向外扩散时所升起的蘑菇状烟云，其上升的高度可达几百米，其破坏力和杀伤力都是十分巨大的。(学生根据老师的指导，知道可控链式反应和不可控链式反应的应用。)(二)聚变问题：重核可以裂变成质量较小的核，那么质量较小的核能否聚了解核电站的常识，知道核能的优点和可能带来的问题。知道原子弹的原理是不可控裂变。培养学生的逆向思维的能力。4合成质量较大的核呢？引导：介绍轻核的聚变，将质量较小原子核结合成新的原子核也会放出大量的能量，这是就是聚变。投影：播放氢弹的视频或展示图片。小结：质量较小的原子核结合成质量较大的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做核聚变，简称聚变。氢弹就是利用核聚变现象制成的，在瞬间释放出大量的能量，威力比原子弹大得多。但现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！认识科学技术对人类生活的影响，树立将科学服务于人类的意识。四、课堂小结通过这节课的学习，你有哪些收获？学生归纳时可相互补充，最后在老师的引导下加以完善。┃教学小结┃【板书设计】一、核能：原子核发生变化时释放出惊人的能量。二、裂变与聚变裂变：可控链式反应：核反应堆不可控链式反应：原子弹聚变：氢弹【教学反思】本节课借助学生已有的知识，通过交流得出原子核内部储藏了巨大的能量，这个能就是核能。通过列数据，举例子，对比等手法，介绍获得核能的两条途径——裂变和聚变。通过演示让学生理解核裂变的原理，再通过课件了解核聚变的知识，锻炼了学生交流信息和处理信息的能力，达成了学习目标。5